Question

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)使用了如圖1所示的裝置，打點(diǎn)計時器使用的交流電頻率為50Hz，砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車的質(zhì)量為M。

(1)該同學(xué)得到一條紙帶，在紙帶上取連續(xù)的六個點(diǎn)（A、B、C、D、E、F），如圖2所示，自A點(diǎn)起，相鄰兩點(diǎn)的距離分別為：10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、18.0mm；則小車的加速度為____m/s2；（計算結(jié)果請保留三位有效數(shù)字）

(2)該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M、合外力F的關(guān)系，應(yīng)用了_________法的科學(xué)方法；若該同學(xué)要探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持______________________不變；

(3)該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了a﹣F圖象，如圖3所示，則圖中直線不過原點(diǎn)的原因可能是_______________________________________________．

(4)此圖線的末段明顯偏離直線，造成此誤差的主要原因是：___________

A．小車與軌道之間存在摩擦 B．導(dǎo)軌保持了水平狀態(tài)

C．砂和砂桶的總質(zhì)量太大 D．所用小車的質(zhì)量太大．

Answer 1

【答案】 5.00； 控制變量； 小車的質(zhì)量M； 平衡摩擦力過度； C。

【解析】 (1)根據(jù)相同時間內(nèi)，位移之差相等，利用勻變速直線運(yùn)動的推論得出小車的加速度為： ；

(2) 要探究小車的加速度a和質(zhì)量M、合外力F的關(guān)系，需要先保持其中一個量不變，探究其他兩個量之間的關(guān)系，即控制變量法；若要探究加速度a和拉力F關(guān)系，應(yīng)該保持質(zhì)量不變。

（3）圖中當(dāng)F=0時，a≠0.也就是說當(dāng)繩子上沒有拉力時，小車的加速度不為0，說明小車的摩擦力小于重力的分力，原因可能是實(shí)驗(yàn)前木板右端墊得過高，平衡摩擦力過度造成的。

（4）只有在砂和砂桶的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量時，才可以認(rèn)為小車受到的拉力等于砂和砂桶的重力，a-F才是一條直線，造成圖線的末段明顯偏離直線的主要原因是砂和砂桶的總質(zhì)量太大。